基于XGBoost算法的WRF-Chem模式优化模拟

采用人工智能算法XGBoost结合大气化学模式WRF-Chem,利用北京地区大气污染物的模拟结果及站点监测数据,构建XGBoost统计预报算法模型,并对两种大气污染物（PM_2.5和O₃）进行优化模拟,同时分析其特征贡献要素.结果表明,该统计预报模型能够很好地优化大气化学模式模拟的大气污染物浓度,降低模拟误差,对于北京地区站点模拟浓度优化呈现出城区>近郊>远郊的优化特点,且算法模型对O₃浓度优化程度更高,优化后相关系数提高达128%.此外,通过特征要素的贡献量分析表明,CO是影响O₃优化的重要特征变量,城郊区特征贡献得分均高达1000以上,Q2（近地面2m比湿）是影响PM_2.5优化的重要气象特征变量,城郊区特征贡献得分分别为950和824.     

铅大气污染物环境保护标准限值研究

铅因其对公众健康的影响,其大气污染物标准限值的合理性倍受关注.论文对比分析了国内外铅大气污染物环境质量与排放标准,通过计算提出基于保护环境空气质量的排放标准理论限值及建议限值.分析发现,目前国际上铅环境空气质量标准浓度限值为0.00015～0.0015 mg·m~(-3),但多采用世界卫生组织(WHO)的年均浓度限值0.0005 mg·m~(-3);建议我国今后修订标准时对铅年均浓度和季均浓度限值进一步加严.与发达国家相比,我国铅环境空气质量季均浓度限值水平已显落后;国际上目前各类排放源铅大气污染物排放浓度限值在0.04～2 mg·m~(-3)之间,金属冶炼源等主要源的排放浓度限值在1～2 mg·m~(-3),其他排放源均在0.5 mg·m~(-3)以下;我国铅、锌熔炼源正在执行的排放浓度限值(8 mg·m~(-3))较为宽松,而其他源的铅大气排放浓度限值与国际上的限值基本一致.通过计算认为,保护公众健康的铅大气污染物的理论排放限值为1.2～2.4 mg·m~(-3).考虑到我国的经济技术水平,建议铅、锌熔炼源的铅大气污染物新建企业排放浓度限值为2 mg·m~(-3);其他源的新建企业排放浓度建议限值为0.5 mg·m~(-3).经过过渡期,现有企业应达到新建企业的排放控制要求.铅的企业边界浓度排放限值是保护企业边界附近公众健康的有效屏障,但鉴于铅的污染特性,对于具体建设项目应加强环评力度,提出更具体明确的排放控制要求,并加强对企业周边环境敏感点的环境监测等,采取综合措施保护公众健康.     

北京地区大气颗粒物输送路径及潜在源分析

利用TrajStat软件和全球资料同化系统数据,计算了2005~2016年北京市逐日72h气流后向轨迹,采用聚类分析方法,结合北京同期PM_2.5逐日质量浓度数据,分析北京市年及四季后向气流轨迹特征及其对北京市颗粒物浓度的影响,运用潜在源贡献因子分析法（PSCF）和浓度权重轨迹分析法（CWT）,探讨研究时期内不同季节影响北京市颗粒物质量浓度的潜在源区以及不同源区对北京颗粒物质量浓度的贡献.结果表明,就全年而言,西北输送气流占总轨迹的比例最高,达59.97%,且其输送距离最远、输送高度最高、移速最快.输送高度最低、距离最短、移速最慢的东南气流占比次之,为27.64%,东北气流占比最低为12.40%,其移速和输送距离介于前两者之间.主要污染轨迹来自山东、河北,其次为来自俄罗斯、蒙古国和内蒙古荒漠戈壁地区的西北气流.PSCF和CWT分析发现,蒙中、晋中、冀西南、豫北及鲁西是影响北京PM_2.5的主要潜在区域.而不同季节、不同输送路径对北京PM_2.5污染影响的差异显著,春季主要受来自蒙晋交界区域的短距离输送气流影响,潜在源区位于冀南、鲁西、豫东和皖西北地区,夏季污染轨迹来自鲁、晋地区,潜在源区为豫东北、皖北和苏北地区;秋季主要受来自冀南地区的短距离气流影响,潜在源区为晋北、冀南、豫北和鲁西地区,冬季主要受来自蒙古国中西部和蒙中地区的远距离输送气流影响,潜在源区主要在冀南、鲁西、豫北、晋和蒙西地区.     

基于传感器阵列的可燃混合气体RBF网络分析

为克服传感器阵列在混合气体检测中的交叉敏感现象,采用具有最佳逼近和全局最优性能的RBF神经网络对传感器阵列的输出信号进行分析。建立了多种可燃气体分析的数学模型,并对CO,H2和CH4的混合气体样本进行了实验。结果表明,传感器阵列和RBF神经网络处理单元构成的气体分析系统可以较好地实现对可燃混合气体的分析,误差不大于2%。     

固定化多酚氧化酶及其酶促氧化酚类物质研究

从苹果中提取多酚氧化酶(PPO),活力为246.22 U(/g·min)。以邻苯二酚为底物测定了PPO的最适pH值、最适温度以及米氏参数等;采用包埋法用海藻酸钠、戊二醛交联制备了固定化多酚氧化酶(I-PPO),比较了固定化酶与液态酶的稳定性,进一步用I-PPO酶促氧化处理苯酚废水。结果表明:PPO酶促氧化邻苯二酚的最适pH为6.5,最适温度为30℃;PPO的米氏参数K m=0.189 mol/L,反应最大速率v max=0.311 U/min。I-PPO的最适pH为6.5,最适温度为35℃,I-PPO的热稳定性提高;I-PPO贮存25 d活力仍保持85%以上,PPO仅10%;I-PPO重复使用3次活力损失不到15%。试验条件下,I-PPO处理低浓度苯酚废水效果较好,对10 mg/L的废水苯酚的去除率达91%;最适用酶量为1 g。     

真空膜蒸馏处理循环冷却水的试验研究

基于提高循环冷却水的处理效率,并探寻新的电去离子预处理工艺,利用自制中空纤维膜组件,考察了真空膜蒸馏过程参数对产水水质的影响.结果表明,在试验范围内,料液流量(7.21～18.98 L/h)、热侧温度(52℃～73℃)、冷侧真空度(0.055～0.087MPa)对产水水质影响不大,电导率在5μS/cm以下,总硬度小于1 mg/L(以GaCO3计),UV254在0.02～0.04之间,TOC在0.05～0.5 mg/L之间,去除率分别达到99.8％、99.85％、93.71％、99.65％,可以达到电去离子的进水水质要求;预软化可以提高出水水质;浓缩倍数增大到20倍,电导率由1.72 μS/cm上升到3.73 μS/cm,Ca2+浓度、UV254、TOC等指标变化不大,采用真空膜蒸馏可望实现循环冷却水的零排放.     

甘肃天水市冬小麦条锈病发生发展的气象预测

利用1985-2005年天水市3个不同气候区气象、冬小麦条锈病病叶率和严重度等资料分析得出:天水条锈病菌主要在海拔1 300m以上区域潜育越夏,1 900m以下区域安全越冬;该地既有自生菌源,又有来自陕西宝鸡至甘肃陇南徽成盆地和西汉水流域流行区域菌源病菌的随风漂移侵入。锈病菌源量与严重度秋季以中南部山区最大,春季则以中部河谷半山-干旱区最大。统计分析建立了冬小麦条锈病预测预报数学模型,其历史拟合率达85%以上,其中重度半大流行发生年份历史拟合率在90%以上,预报准确率较高,服务效果显著,为冬小麦条锈病发生发展的气象预测预报和科学防治提供了依据。     

系统安全投入与事故率可能性边界模型研究

安全科学是一门新兴的交叉学科,根据安全科学的哲学原理和安全科学基本理论,结合经济学原理,分析安全投入与事故率的规律,在此基础上建立安全投人与事故率可能性边界模型,即“P-S”模型。详细分析和描述了“P—S”模型中各参数的安全意义,推导出“P—S”模型的基本表达式,并定量分析了表达式中参数的取值情况,得出系统存在合理安全投入区间、最佳安全投入和最佳安全经济效益事故率。通过分析发现模型可以客观反应系统的安全投入与事故率之间的对立统一规律,安全投入与事故率“P—S”模型的研究对科学、有效的进行安全投入,提高系统的安全效益和经济效益,降低事故率具有一定的意义。     

2011年1-2月国内环境事件

简要统计了2011年1-2月国内发生的各种环境事件79起,包括沙尘天气5起,污染事件15起,地震48起,山体滑坡和泥石流5起,旱灾2起以及其他自然灾害4起.     

2011年3—4月国内环境事件

简要统计了2011年3—4月国内发生的各种环境事件85起,包括沙尘天气9起,污染事件15起,地震44起,山体滑坡和泥石流6起,旱灾3起以及其他自然灾害8起.